El programa experimental BeEST, abreviatura de `` captura de electrones de berilio con uniones de túnel superconductor, " está utilizando la reconstrucción completa del impulso de la desintegración por captura de electrones nucleares en átomos de berilio-7 radiactivo para buscar estas nuevas y escurridizas "partículas fantasma". Crédito:Spencer Fretwell, Escuela de Minas de Colorado
Los experimentos han detectado anomalías que apuntan a un nuevo tipo de neutrino, uno que iría más allá del modelo estándar de física de partículas y quizás abriría un portal al sector oscuro. Pero nadie ha observado nunca directamente esta partícula hipotética.
Ahora, un detector cuántico de materia oscura y un acelerador de partículas propuesto ideado por el aprendizaje automático están preparados para demostrar si existe el neutrino estéril.
El ciclotrón IsoDAR entregaría diez veces más corriente de haz que cualquier máquina existente, según el equipo del MIT que lo diseñó. Ocupando solo una pequeña huella subterránea, el ciclotrón puede dar señales definitivas de neutrinos estériles dentro de los cinco años.
Al mismo tiempo, Ese rayo intenso podría resolver un problema importante en el tratamiento del cáncer:producir suficientes isótopos radiactivos para matar células cancerosas y escanear tumores. El rayo podría producir grandes cantidades de isótopos médicos e incluso permitir que los hospitales y laboratorios más pequeños produzcan los suyos propios.
"Existe una conexión directa entre la tecnología que se puede utilizar para comprender nuestro universo, y la tecnología que se puede utilizar para salvar la vida de las personas, "dijo Loyd Waites, un doctorado del MIT candidato que discutirá los planes en la reunión de otoño de 2021 de la División de Física Nuclear de APS.
De los cazadores de neutrinos estériles existentes, uno de los más poderosos del mundo posee un solo detector. La BESTIA (pronunciada "bestia") puede sonar como un gigante, pero el experimento usa un sensor cuántico para medir los retrocesos nucleares de la "patada" de un neutrino.
Una imagen de la fuente de iones utilizada por el equipo del ciclotrón IsoDAR, que muestra el haz de iones brillando dentro de su dispositivo. Crédito:Colaboración IsoDAR
Este método limpio busca la partícula misteriosa sin el obstáculo adicional de buscar sus interacciones con la materia normal. Solo un mes de pruebas arrojó un nuevo punto de referencia que cubre un amplio rango de masas, aplicable a experimentos de neutrinos estériles mucho más grandes como KATRIN.
"Este trabajo inicial ya excluye la existencia de este tipo de neutrino estéril hasta 10 veces mejor que todos los experimentos de desintegración anteriores, "dijo Kyle Leach, profesor asociado en la Escuela de Minas de Colorado, que presenta la primera ronda de resultados (informada recientemente en Cartas de revisión física ) en la reunión.
La mejor una colaboración de 30 científicos de 10 instituciones en América del Norte y Europa, es también el primer proyecto en utilizar con éxito berilio-7, considerado como el núcleo atómico ideal para la búsqueda de neutrinos estériles. A continuación:escalar la configuración de BeEST a muchos más sensores, utilizando nuevos materiales superconductores.
